Aprovechando los datos: Cómo las fábricas inteligentes impulsan la eficiencia en la Industria 4.0

¿Abrumado por la promesa digital de la Industria 4.0? No lo esté. La fábrica inteligente se trata de obtener información precisa y exacta que debería ayudar a los fabricantes a producir más piezas y ayudar a eliminar problemas mayores de utillaje y mecanizado.

La fábrica inteligente: Estaba en todas partes en la Feria Internacional de Tecnología de Fabricación 2018. Desde controlar una máquina CNC por comando de voz hasta grandes fabricantes de herramientas expandiéndose a software y mecanizado digital, nuevas direcciones están amaneciendo. La tecnología habilitada para internet es una parte importante del futuro para la industria.

¿Por qué? Porque ahora es posible extraer información más precisa sobre operaciones que nunca antes.

Los sensores no son nuevos. La identificación por radiofrecuencia tampoco es nueva. Pero la información operacional con mucho más contexto que puede ser fácilmente distribuida y puesta en uso sí es nueva, dicen fuentes de fabricación industrial.

Hoy es el 'momento internet' para la fabricación, dice Graham Immerman, director de marketing en MachineMetrics en una entrevista con Better MRO. Mientras que muchas industrias tuvieron su 'momento internet' hace 10 o más años, la fabricación está teniendo su momento ahora.

Los datos son el alma de la fábrica del futuro, escribe Tom Leeson, un experto en fabricación, en el post de Open Text "Six Trends Challenging the Factory of the Future".

Leeson sitúa los datos en este contexto tecnológico: A través de IA aplicada y analítica avanzada, los datos impulsarán todos los procesos, detectarán errores operacionales, proporcionarán retroalimentación al usuario y mejorarán el volumen y calidad de la producción.

A pesar de la jerga tecnológica pesada sobre Internet 4.0, los fabricantes creen en su promesa también. En 2017, el 76 % de los fabricantes dijeron que tenían iniciativas de fábrica inteligente "en curso o siendo formuladas", con más del 55 % de ellos invirtiendo $100 millones, según investigación de Capgemini. Desafortunadamente, solo el 14 % estaba satisfecho con sus esfuerzos.

¿El obstáculo? La adopción requiere esfuerzo —lo que significa inversión y tiempo.

Datos precisos y completos son el motor de la fábrica inteligente

Una planta con potencialmente miles de dispositivos conectados ahora tiene valor significativo desde el punto de vista de datos, dice Raj Batra, presidente de la división de fábrica digital para Siemens en EE. UU., en un artículo de IOT Evolution World. La pregunta es, mientras ahora puede recopilar estos datos, ¿cómo los analiza y los hace significativos y valiosos para sus objetivos de negocio?

Es una pregunta legítima. Hay tanto que puede analizarse —así que hacer de todos los datos una narrativa cohesiva para la toma de decisiones no es necesariamente fácil. Requiere un poco más de sistemas y habilidades del mundo de tecnología de la información —y nuevas formas de pensar sobre cómo todo funciona junto en un mundo tradicional de tecnología operativa.

Lo que no cambia es la presión para entregar más piezas en menos tiempo.

¿Necesita ayuda para aumentar la producción de piezas? Lea "5 formas de prolongar la vida de la herramienta y amplificar la productividad".

Una información de mecanizado y herramientas más precisa podría ayudar a esa causa, pero sin precisión de datos, podría ser un desafío. Hoy, muchos fabricantes están capturando datos relevantes de máquina en pizarras y pedazos de papel, dice Immerman. Pero una vez que comienza a poner en red esa información y hacerla transparente, los datos pueden volverse útiles de más formas —y para más equipos que solo aquellos cerca de la pizarra.

Le puedo dar una idea sobre nuestros datos (MachineMetrics): La mayoría de fabricantes piensan que están trabajando al 60-80 % de capacidad y utilización de sus equipos. Esos números son completamente inexactos, dice Immerman. La utilización promedio de máquinas en la industria es del 27 %. Hay una enorme desconexión entre lo que realmente sucede en la planta y lo que los fabricantes piensan que sucede en su negocio.

Los datos yacen en esa desconexión, dice Immerman.

Simplemente hay una falta de visibilidad en la planta, una falta de integración de datos entre la planta y otras piezas de su sistema de negocio, ya sea el sistema de planificación de recursos empresariales (ERP), calidad o ensamblaje, o mecanizado o utillaje.

La verdad está en los datos, y la mayoría de la gente no tiene los datos para decir la verdad. Así que este es el estado de la industria, dice Immerman.

El desafío de datos de la fábrica inteligente: El volumen de sistemas de fabricación discreta

Los datos de Capgemini realmente destacan: Solo el 14 % de las empresas están satisfechas con resultados de fábrica inteligente?

Aquí está el porqué: La visibilidad total a través de todo el ecosistema operacional es difícil —y para muchos fabricantes, se siente abrumador.

Las empresas reaccionan, diciendo cosas como: 'Entonces, ¿me estás diciendo que necesito construir toda esta fábrica digital? ¿Y necesito implementar ocho tipos diferentes de software? ¿Y cómo diablos voy a hacer eso?', dice Immerman.

Ya sea que los datos vengan de ERP (planificación de recursos empresariales), sistemas de calidad, máquinas de medición por coordenadas (CMMS), datos de inspección, sistemas de ensamblaje, celdas de mecanizado CNC, utillaje —y varios otros procesos de fabricación— hay mucho que saber y hacer visible, explica Immerman.

Uno de los desafíos más apremiantes es la enorme cantidad de datos que una fábrica inteligente implica, dice la empresa de seguridad digital Trend Micro, en el post del blog "A Look Into Smart Factories: A Model of IIoT Innovation". Debido a esta [enorme cantidad de datos], la empresa debe tener protocolos y sistemas en lugar para el uso y manejo adecuado de tal gran cantidad de datos antes de configurar una fábrica inteligente.

Un lugar para empezar: Aísle los datos de la máquina en el PLC y trabaje con ellos

Puede que no sea del interés de todos intentar abordar toda la Industria 4.0 de una vez. Una fábrica inteligente puede cobrar vida empezando pequeño con máquinas de fabricación de piezas en la planta.

En el caso de MachineMetrics, extrae datos directamente del PLC de las máquinas y envía información a través de un pequeño dispositivo "edge" inalámbrico. La información está encriptada y distribuida a través de una nube segura para ser vista por los clientes. En su núcleo, MachineMetrics es una plataforma de analítica que ofrece datos de producción, salud del sistema para equipos de mantenimiento, y servicios remotos para fabricantes de equipos originales y distribuidores de equipos.

Así que obtenemos conteo de piezas, y obtenemos hasta 200 puntos de datos del PLC… También obtenemos datos sobre la herramienta de máquina, como en qué herramienta se está usando, dice Immerman. Obtenemos información de carga, la presión en el husillo… Obtenemos las alarmas directamente de la máquina.

Esto son datos de rendimiento y disponibilidad. En esencia: el cómo, el qué y el porqué. Con todos estos datos, las empresas pueden entonces comenzar a ayudarse a evitar tiempo de inactividad y responder preguntas, como:

• ¿Nuestras máquinas están paradas porque estamos cambiando herramientas?
• ¿Las máquinas están paradas porque tardamos demasiado en preparar?
• ¿Subestimamos cuánto tiempo tomaría el trabajo?

¿Ha oído hablar de OEE (efectividad general del equipo)? pregunta Immerman. A menudo, al trabajar con nuestros clientes encontramos que la razón principal por la que las máquinas están subutilizadas es porque sus expectativas de rendimiento son completamente inexactas… ¿Cuáles son los tiempos de ciclo esperados para cada pieza producida? ¿Cuánto deberían durar las preparaciones? ¿Cuántas piezas pensamos que podemos producir en un turno dado?

Las expectativas de rendimiento son impulsadas por un sistema ERP, dice Immerman, y si es inexacto, entonces deja mucho en la mesa para que otras empresas tomen su negocio.

En última instancia, la fábrica inteligente se trata de ayudar a los fabricantes a mejorar, ahorrar tiempo y tomar mejores decisiones con la mejor información que se puede compartir.

MachineMetrics dice que todos los fabricantes solo usan el 27 % de su capacidad de máquina. ¿Lo cree? Reaccione en el foro. [registro requerido]